Judul: Masca Indra Triana

Transkripsi

1 Masca Indra Triana Judul: Studi Perbandingan Performa Tower SST Kaki Tiga dengan Tower SST Kaki Empat Sebagai Pilihan dalam Perencanaan Tower Bersama

2 Latar Belakang Semakin menjamurnya tower-tower BTS yang tinggi, yang berdampak mengurangi keindahan lingkungan dan mengganggu siaran televisi dan radio. Lahan di perkotaan yang sempit, sehingga tidak memungkinkan untuk membangun tower lebih banyak lagi. Adanya regulasi baru tentang penggunaan tower bersama, tetapi hingga saat ini masih belum ada standart baku untuk perancangannnya. Masih ada ketidakpahaman secara struktural dalam pemilihan sistem kaki untuk perencanaan tower BTS.

3 Apakah yang dimaksud dengan Tower Bersama? Tower BTS yang memungkinkan untuk dapat digunakan lebih dari dua operator selular (maksimum lima operator). omemudahkan dalam pemerataan jaringan omemudahkan dalam pengelolaan sewa lahan dan tower sehingga biaya yang ditanggung bisa ditanggung bersama antar operator omembantu mengurangi jumlah tower

4 Bagaimana cara merencanakan/mewujudkan Tower Bersama? Mendesain dan membangun tower baru Colocation/Penggunaan tower existing

5 Mengapa tower SST? SST (Self Supporting Tower) Jenis tower yang sering dipakai dalam perencanaan tower BTS. Karena jenis tower SST ini memiliki pola batang yang disusun dan disambung, sehingga didesain mampu menahan beban-beban berat seperti antena, tangga, kabel, angin dan lain-lain.

6 Jenis tower lainnya: Tower guyed Tower monopole

7 Perumusan Permasalahan Survey dan data apa saja yang diperlukan dalam perencanaan Tower SST? Dasar apa saja yang digunakan dalam perencanaan tower SST? Kriteria apa saja yang dibutuhkan dalam perencanaan tower Bersama? Apa saja keunggulan dan kelemahan dari sistem kaki tiga dibandingkan dengan keunggulan dan kelemahan dari sistem kaki empat?

8 Tujuan Tugas Akhir Didapatkan data yang akurat dalam perencanaan tower SST. Bisa merencanakan tower SST yang memenuhi standart berdasarkan data dan peraturan yang ada. Didapatkannya dasar, syarat dan ketentuan dalam perencanaan tower bersama. Bisa mendapatkan data secara detail dari keunggulan dan kelemahan perbandingan kedua sistem tersebut.

9 Pembatasan Masalah Jenis tower yang dikaji adalah tower SST Ketinggian yang diambil adalah tower dengan ketinggian 72 meter Lokasi tower yang dipilih adalah Greenfield (tower yang berdiri langsung diatas tanah) dan tidak menghitung masalah pondasi Beban yang bekerja hanya beban mati dan angin. Untuk beban gempa tidak berpengaruh berdasarkan hasil studi yang dilakukan Sumargo(2007) Beban angin max sebesar 120 Kph(no ice) dan operasional sebesar 84 Kph berdasarkan beban angin yang mengacu pada TIA/EIA-222-F Pada analisa struktur efek adanya baut dan las tidak diperhitungkan.

10 Manfaat Didapatkan pilihan,baik dari segi ekonomis dan struktural terhadap pemilihan sistem kaki pada tower SST yang didesain sebagai tower bersama. Masyarakat bisa mengetahui perencanaan tower SST secara struktural dan bisa memilih dengan tepat tower SST yang sesuai dengan kriteria yang diinginkan. Dapat menambah wawasan baru dalam dunia desain struktur sipil sehingga kedepannya mampu dikembangkan lebih jauh lagi.

11 Survey dan data apa saja yang diperlukan dalam perencanaan Tower SST? Lokasi Peruntukkan/kegunaan Jenis struktur

12 Dasar apa saja yang digunakan dalam perencanaan tower SST? Struktural Jenis struktur utama dan sekunder Jenis bracing Peraturan yang mengatur tentang perencanaan tower ANSI/AISC SNI TIA/EIA-222-F-1996 Peraturan Menkominfo No:2/PER/M.KOMINFO/3/2008

13 Apa saja keunggulan dan kelemahan dari sistem kaki tiga dibandingkan dengan keunggulan dan kelemahan dari sistem kaki empat? Analisa Struktur Berat Sway/Simpangan Horizontal displacement

14 Metodologi

15 Pemilihan Desain Tower yang akan dianalisa Jenis profil dan bracing Data profil Data pembebanan (kec.angin, berat profil, berat aksesoris) Data model dan berat antena Peraturan yang dipakai

16 Penentuan dimensi dari data sampel Karena ada lebih dari satu sampel tower maka akan dianalisa per sampel untuk didapatkan hasil dari analisa. Dan setelah itu akan diambil sebuah pilihan dari hasil analisa.

17 Beban Mati Perhitungan Beban Berat tower sendiri Berat antena Berat aksesoris (tangga, bordes, dll) Beban Angin Pada saat operasional 84 Kph dan max sebesar 120 Kph berdasarkan TIA/EIA-222-F

18 Analisa dan pemodelan struktur Analisa struktur dilakukan dengan cara mengkombinasikan beban-beban yang bekerja kedalam struktur tower dengan bantuan program SACS 5.2

19 Kontrol dimensi dan struktur Pengecekan/kontrol tegangan yang terjadi pada setiap elemen rangka dilakukan menggunakan LRFD. Untuk kemampuan member menerima gaya-gaya yang terjadi seperti lentur dan tarik,perhitungan ratio interaksi ditentukan berdasarkan persamaan iteraksi aksial-momen. Pengecekan dilakukan memakai fasilitas design pada program SACS 5.2. Program akan secara otomatis menghitung besar ratio tegangan yang terjadi dan ratio tegangan yang terjadi tidak boleh lebih dari 1,0.

20 Untuk sway < 0.5 Untuk Horizontal displacement < H/200 meter. (H= tower height)

21 Analisa Perbandingan Desain Analisa Struktur Berat total Sway/Simpangan Horizontal displacement

22 Pembebanan Angin Struktur Kaki Tiga Pembebanan Terhadap Struktur Terhadap Antenna Arah Angin Normal 60º 90º Normal 60º 90º Analisa data Qz,Gh dan EPA Qz, Gh dan EPA Rumus Beban F = Qz x Gh x [(Cf x Ae)+(Ca xaa)] Fa,Fs dan Mm Input joint Input pada joint per segmen Input pada joint sesuai dengan elevasi antenna Analisa Analisa struktur menggunakan SACS 5.2 Analisa struktur menggunakan SACS 5.2 Hasil analisa Horizontal Displacement Sway Horizontal Displacement Sway EPA = Effective Projected Area

23 Pembebanan Angin Struktur Kaki Empat Pembebanan Terhadap Struktur Terhadap Antenna Arah Angin Normal 45º Normal 45º Analisa data Qz,Gh dan EPA Qz, Gh dan EPA Rumus Beban F = Qz x Gh x [(Cf x Ae)+(Ca xaa)] Fa,Fs dan Mm Input data Input pada joint per segmen Input pada joint sesuai dengan elevasi antenna Analisa Analisa struktur menggunakan SACS 5.2 Analisa struktur menggunakan SACS 5.2 Hasil analisa EPA = Effective Projected Area Horizontal Displacement Sway Horizontal Displacement Sway

24 Untuk memenuhi F (Kg) = Qz (Kg/m2) x Gh x EPA F (Kg) = Qz (Kg/m2) x Gh x [(Cf x Ae (m2) )+(Ca x Aa (m2) )] pada sistem pembebanan angin di struktur akan dilakukan analisa luas permukaan per segmen.elemen W Penentuan untuk elevasi ±0.00 ~ meter beban akan dijadikan acuan angin untuk contoh pada urutan perhitungan struktur beban angin, dan kecepatan angin normal dipakai 84 kph ( m/s). 5.5 Meter Lebar antara kaki bawah tower Lebar antara kaki tower elv Tinggi elemen yang ditinjau = m = m = 5.00 m Af = Luasan bersih untuk permukaan segmen satu sisi tower yang ditinjau ( Af) Luas Segmen Tower = lebar x panjang x jumlah Meter 1. Luas Horisontal Tower ( L70.7 ) = 0.07 x x 1 = Luas Bracing Tower ( L70.7 ) = 0.07 x x 2 = Luas Sub Bracing Tower 1( L60.6 ) = 0.06 x x 2 = Luas Sub Bracing Tower 2( L50.5 ) = 0.05 x x 2 = Luas Redudant Tower 1 ( L50.5 ) = 0.05 x x 2 = Luas Redudant Tower 2 ( L40.4 ) = 0.04 x x 2 = Luas leg pada segmen ( L ) = 0.15 x x 2 = Jumlah total (m2) = m2

25 Ag = Luas bruto untuk permukaan satu sisi tower yang ditinjau (m2) = Luas trapezium = ½ x ( lebar bawah + lebar atas ) x tinggi = ½ x ( ) x 5.00 = m2 e = rasio kepadatan = ( Af/ Ag ) = ( ) / = Cf Df = Koefisien gaya struktur = ( untuk struktur dengan cross section persegi ) = = ( 4 x ( ) ( 5.9 x ( ) ) + 4 = 3.39 = faktor arah angin untuk komponen flat pada kaki empat ( Tabel 2. TIA/ EIA-222-F) = 1 untuk arah angin normal = e (1.2max) untuk arah angin ± 45º = 1 (untuk arah angin normal) Ae = Luas proyeksi efektif pada satu sisi komponen struktural (m2) dengan kecepatan angin normal = Df x Af = ( 1 x ) = m2

26 Aa = luas proyeksi linier dari perangkat tower = jumlah luasan x tinggi penampang = 4 x 0.25 x 5 = 0.5 m2 Ca = Tergantung pada aspek rasio ( tabel 3.TIA/ EIA-222-F.Gambar 4.4) = Aspek rasio adalah perbandingan tinggi struktur dengan diameter penampang leg = Pada tabel 3 didapatkan sebesar 2 Sehingga didapatkan luasan EPA (Effective Projected Area ) adalah sebesar : EPA = [(Cf x Ae (m2) )+(Ca x Aa (m2) )] = [( 3.39 x 3.359) + ( 2 x 0.5 ) = m2

27 Dari semua variabel yang telah ditentukan maka akan didapatkan : F (Kg) = Qz (Kg/m2) x Gh x EPA ( m2 ) = 33.3 x x = Kg pada segmen W Dan hasil keseluruhan akan ditabelkan seperti berikut :

28

29

30 80 Elevasi Vs Qz (Normal) 80 Elevasi Vs Qz (45 derajat) Elevasi ( m)) Series1 Elevasi ( m) ) Series Qz ( Kg/m2 ) Qz ( Kg/m2 )

31 80 Elevasi Vs F 80 Elevasi Vs F Elevasi ( m)) derajat Normal ( 0 derajat ) Elevasi ( m)) Normal ( 0 derajat ) 60 derajat 90 derajat F ( kg) Pada struktur tower kaki empat F ( kg) Pada struktur tower kaki tiga

32 Ada dua jenis antenna yang dipakai dalam desain tower telekomunikasi: Jenis antenna sectoral Jenis antenna microwave Penentuan beban angin pada Antenna Akan digunakan antenna jenis jenis multiband/dualpol yang memiliki jangkauan frekwensi antara 750Mhz 1900Mhz dan mampu mencakup hingga 3 band. Pada pembebanan struktur antenna microwave terjadi 3 gaya terhadap struktur antenna sesuai dengan Annex C section C2 yaitu : Fa (Kg) = Qz (Kg/m2) x Gh x Ca (Kg/m2) x A (m2) Fs (Kg) = Qz (Kg/m2) x Gh x Cs (Kg/m2) x A (m2) Mm (kgm)= Qz (Kg/m2) x Gh x D (m) x A (m2) x Cs (Kg/m2)

33 Untuk antenna yang terpasang dengan arah tegak lurus dengan mounting dan dengan arah angin normal maka akan didapatkan 3 variabel koefisien arah angin dari tabel C1 C4 pada Annex C di TIA/ EIA-222-F sebesar: Sisi 1 ( arah 45 ) Sisi 2 ( arah 315 ) Sisi 3 ( arah 225 ) Ca : Ca : Ca : Cs : Cs : Cs : Cm : Cm : Cm : Fa2 Fa Fa1

34

35 Pada sistem pembebanan angin di antenna akan dilakukan analisa beban sesuai dengan peraturan yang ada. Antenna no 1 dengan elevasi + 50 meter akan dijadikan acuan untuk contoh urutan perhitungan beban angin, dan kecepatan angin normal dipakai 84 kph ( m/s).

36 Pembebanan angin pada antenna MW Struktur kaki empat Pembebanan angin pada antenna MW Struktur kaki empat Jenis antenna : with cylindrical shroud Jenis antenna : with cylindrical shroud Sudut datang angin : 0 ( normal ) Determined from table 2 (TIA/EIA-222-F) Sudut datang angin : 45 ( normal ) Determined from table 2 (TIA/EIA-222-F) Koefisien beban angin : Determined from table C3 (TIA/EIA-222-F) 2 3 Koefisien beban angin : Determined from table C3 (TIA/EIA-222-F) Sisi 1 ( arah 45 ) Sisi 2 ( arah 315 ) Sisi 3 ( arah 225 ) Sisi 1 ( arah 0 ) Sisi 2 ( arah 270 ) Sisi 3 ( arah 180 ) Ca : Ca : Ca : Ca : Ca : Ca : Cs : Cs : Cs : Cs : 0 Cs : Cs : 0 Cm : Cm : Cm : Cm : 0 Cm : Cm : Diameter penampang : 1 m Diameter penampang : 1 m Luasan penampang antenna : m2 Luasan penampang antenna : m2 sisi tinggi antenna berat A Kz Qz Gh Fa Fs Mm sisi tinggi antenna berat A Kz Qz Gh Fa Fs Mm m Kg m2 Kg/m2 faktor R Kg Kg Kgm m Kg m2 Kg/m2 faktor R Kg Kg Kgm triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg

37 Pembebanan angin pada antenna MW Struktur kaki tiga Pembebanan angin pada antenna MW Struktur kaki tiga Jenis antenna : with cylindrical shroud Jenis antenna : with cylindrical shroud Sudut datang angin : 0 ( normal ) Determined from table 2 (TIA/EIA-222-F) Sudut datang angin : 60 Determined from table 2 (TIA/EIA-222-F) Koefisien beban angin : Determined from table C3 (TIA/EIA-222-F) 1 Koefisien beban angin : Determined from table C3 (TIA/EIA-222-F) Sisi 1 ( arah -60 ) Sisi 2 ( arah 60 ) Sisi 3 ( arah 180 ) Sisi 1 ( arah 240 ) Sisi 2 ( arah 0 ) Sisi 3 ( arah 120 ) Ca : Ca : Ca : Ca : Ca : Ca : Cs : Cs : Cs : 0 3 Cs : Cs : 0 Cs : Cm : Cm : Cm : 0 Cm : Cm : 0 Cm : Diameter penampang : 1 m 2 Diameter penampang : 1 m 2 Luasan penampang antenna : m2 Luasan penampang antenna : m2 sisi tinggi antenna berat A Kz Qz Gh Fa Fs Mm sisi tinggi antenna berat A Kz Qz Gh Fa Fs Mm m Kg m2 Kg/m2 faktor R Kg Kg Kgm m Kg m2 Kg/m2 faktor R Kg Kg Kgm triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6kg triband 18.6 kg triband 18.6 kg dual band 22 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg microwave 36 kg

38 Pembebanan angin pada antenna MW Struktur kaki tiga Jenis antenna : with cylindrical shroud Sudut datang angin : 90 Determined from table 2 (TIA/EIA-222-F) Koefisien beban angin : Determined from table C3 (TIA/EIA-222-F) Sisi 1 ( arah 210 ) Sisi 2 ( arah 330 ) Sisi 3 ( arah 90 ) Ca : Ca : Ca : Cs : Cs : Cs : Cm : Cm : Cm : Diameter penampang : 1 m 2 Luasan penampang antenna : m2 sisi tinggi antenna berat A Kz Qz Gh Fa Fs Mm m Kg m2 Kg/m2 faktor R Kg Kg Kgm triband 18.6kg triband 18.6 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg triband 18.6kg triband 18.6 kg dual band 22 kg microwave 36 kg microwave 36 kg

39 Struktur tower Kaki Empat Sway Tinggi segmen = 5.0 m Displacement elv = 0.00 cm Displacement elv = cm D = Disp. elv.0.00 Disp. elv = cm H = Tinggi elv tinggi elv = 5.00 m Tan β = D/ H = /( 100 x 5.00 ) = = Horizontal Displacement Tinggi keseluruhan struktur = 72 m Standart maksimum = H/200 = 72/200 = 0.36 m = 36 cm Displacement maksimum cm < 36 cm ( OK ) = cm Dari perhitungan keseluruhan didapatkan: Sway maksimum sebesar : HASIL ANALISA SWAY DAN HORIZONTAL DISPLACEMENT < 0.5..( OK ) Tower Kaki Empat ( Wungu )

40 Struktur tower Kaki Tiga Sway Tinggi elemen = 6.0 m Displacement elv = 0.00 cm Displacement elv = cm D = Disp. elv.6.00 Disp. elv = cm H = Tinggi elv tinggi elv = 6.00 m Horizontal Displacement Tinggi keseluruhan struktur = 72 m Standart maksimum = H/200 = 72/200 = 0.36m = 36 cm Displacement maksimum= cm Tan β = D/ H = /( 100 x 6.00 ) = = cm < 36 cm ( OK ) Dari perhitungan keseluruhan didapatkan: Sway maksimum sebesar : HASIL ANALISA SWAY DAN HORIZONTAL DISPLACEMENT < 0.5..( OK ) Tower Kaki Tiga ( Jetis )

41 Perbandingan besar sway Kaki Tiga Kaki Empat Tabel sway sruktur Dengan kondisi service load : 1.0 D Dg Wo Determined from (TIA/EIA-222-F) Tower Kaki tiga dengan nilai displacement maksimum pada output combo 1001 Tabel sway sruktur Dengan kondisi service load : 1.0 D Dg Wo Determined from (TIA/EIA-222-F) Tower Kaki Empat dengan nilai displacement maksimum pada output combo 1002 Kaki tiga Kaki 3.comb 1001(kritis dan maks) Segmen Height joint Length ( H ) Displacement 1 Displacement 2 D Tg β Sway m m cm cm cm D/ H Derajat I 6 A H G 18 B F 24 1I E 30 2M D2 33 3Q D1 36 4V C4 39 5Z C3 42 6U C2 45 6L C1 48 6R B N B Q A A Kaki empat Kaki 3.comb 1001(kritis dan maks) Segmen Height joint Length ( H ) Displacement 1 Displacement 2 D Tg β Sway m m cm cm cm D/ H Derajat W 5 B V U T S 25 3Y R 30 4Y Q,P 37 6I O,N S M,L J K,J I,H X G,F 62.5 AT E,D,C C B,A 72 4U

42 Kaki Tiga Kaki Empat Tabel Sway vs Elevasi

43 Analisa berat keseluruhan tower Tower Kaki Tiga Jetis Kg Tower Kaki Tiga Oro-oro ombo kg Tower Kaki Empat Sukorame Tower Kaki Empat Darmo Tower Tower Kaki Tiga Tiga Darmo kg Tower Kaki Empat Empat Wungu kg kg kg

44 Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan analisa pada bab bab sebelumnya, beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut : 1. Dari studi yang dilakukan didapatkan beberapa data pembanding untuk mengetahui performa dari kedua jenis tower ini sebagai pilihan dalam perencanaan tower bersama. Hasil yang didapatkan adalah dari berat tower itu sendiri, pada tower Kaki Tiga didapatkan beban total sebesar ± Kg sedangkan untuk tower Kaki Empat didapatkan berkisar ± Kg sehingga bisa disimpulkan bahwa tower kaki lebih ekonomis dalam perencanaannya karena memiliki berat beban yang lebih ringan dari tower Kaki Empat. Lalu dilihat dari hasil displacement dikarenakan beban servis pada struktur, didapatkan displacement maksimum sebesar cm dan pada tower Kaki Empat didapatkan displacement maksimum sebesar 16,83 cm, syarat dari tower dengan ketinggian 72 meter adalah displacement tidak boleh melebihi dari 36 cm sehingga dapat disimpulkan bahwa tower kaki tiga lebih mampu menahan beban perangkat secara maksimal daripada tower kaki Empat. Dengan mempertimbangkan keekonomisan dari sebuah struktur dan syarat yang harus dipenuhi dari sebuah tower telekomunikasi maka tower Kaki Tiga lebih berperforma dengan baik dibandingkan dengan Tower Kaki Empat.